本文選題：油氣分析儀 + C-H基團(tuán)��； 參考：《中國(guó)石油大學(xué)(華東)》2015年碩士論文

【摘要】：油氣分析儀對(duì)于石油化工企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益有著非常重要的意義。現(xiàn)有的分析儀表多采用復(fù)合光,光路復(fù)雜、分辨率低、性價(jià)比低,導(dǎo)致了其難以廣泛地推廣應(yīng)用。針對(duì)這些問(wèn)題,本文基于自行設(shè)計(jì)的近紅外LD激光光譜油氣分析儀的要求,開(kāi)發(fā)了一種可調(diào)諧近紅外LD光源的壓電陶瓷控制器模塊。課題主要任務(wù)和工作如下。首先,對(duì)油氣中C-H基團(tuán)近紅外吸收頻率特征進(jìn)行了分析,給出C-H基團(tuán)細(xì)分的意義與方法;討論了高精度光譜的油氣分析儀對(duì)光源波長(zhǎng)分辨率的要求;針對(duì)油氣分析儀對(duì)高精度近紅外光源模塊的需求,進(jìn)行了相關(guān)參數(shù)的分析計(jì)算,給出設(shè)計(jì)指標(biāo),提出基于壓電陶瓷控制的外腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器方案,完成了可調(diào)諧光源模塊關(guān)鍵機(jī)械部件設(shè)計(jì)。其次,對(duì)不同類型的壓電陶瓷控制方案進(jìn)行分析,完成了壓電陶瓷的選型和基于高壓運(yùn)算放大器的電壓控制型壓電陶瓷控制器方案設(shè)計(jì)。在對(duì)電路結(jié)構(gòu)和特性進(jìn)行分析計(jì)算的基礎(chǔ)上,對(duì)由PA85構(gòu)成的高壓放大器電路、低壓直流電源電路、高壓直流電源電路等進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。利用Altium Designer軟件完成了壓電陶瓷控制器PCB電路板的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。最后,搭建測(cè)試系統(tǒng)對(duì)壓電陶瓷控制器的性能進(jìn)行測(cè)試,包括輸出電壓的穩(wěn)定性、線性度、分辨率、靜態(tài)紋波系數(shù)等。實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明,壓電陶瓷控制器模塊運(yùn)行穩(wěn)定,分辨率高、電壓紋波小,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。本文提出和設(shè)計(jì)的外腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器方案和壓電陶瓷控制器模塊為近紅外光譜油氣分析儀中可調(diào)LD光源的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:Oil and gas analyzer is very important for petrochemical enterprises to improve product quality, economic benefit and social benefit. The existing analytical instruments mostly use compound light, the optical path is complex, the resolution is low, and the ratio of performance to price is low, which makes it difficult to be widely popularized and applied. Aiming at these problems, a piezoelectric ceramic controller module of tunable near infrared LD light source is developed based on the request of the self-designed near infrared LD laser spectrum oil and gas analyzer. The main tasks and work of the project are as follows. Firstly, the near infrared absorption frequency characteristics of C-H group in oil and gas are analyzed, and the significance and method of C-H group subdivision are given, and the requirement for wavelength resolution of light source by oil and gas analyzer with high precision spectrum is discussed. According to the demand of oil and gas analyzer for high precision near infrared light source module, the related parameters are analyzed and calculated, the design index is given, and a tunable semiconductor laser with external cavity based on piezoelectric ceramic control is proposed. The key mechanical components of the tunable light source module are designed. Secondly, the different control schemes of piezoelectric ceramics are analyzed, and the selection of piezoelectric ceramics and the design of voltage-controlled piezoelectric ceramic controller based on high voltage operational amplifier are completed. Based on the analysis and calculation of the circuit structure and characteristics, the circuit of high voltage amplifier, low voltage DC power supply and high voltage DC power supply composed of PA85 are designed in detail. The design and development of piezoelectric ceramic controller PCB circuit board are completed by using Altium designer software. Finally, the performance of piezoelectric ceramic controller is tested, including the stability of output voltage, linearity, resolution, static ripple coefficient and so on. The experimental results show that the piezoelectric ceramic controller module runs stably, has high resolution and low voltage ripple, and meets the design requirements. The scheme of tunable semiconductor laser with external cavity and the module of piezoelectric ceramic controller proposed in this paper lay a foundation for the development of tunable LD light source in the near infrared spectrum oil and gas analyzer.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP273;TE626;O657

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2117746